·64 北京科技大学学报 第33卷 钢京唐公司采用铁水脱磷一少渣脱碳的转炉冶炼工 1.2底吹参数 艺作为洁净钢生产平台，通过投产一年多的努力，已 脱磷炉冶炼全程底吹氩气，供氧阶段的底吹强 逐渐摸索出比较合适的生产操作工艺.本文对首钢 度为0.2~0.3Nm3t-1·min-1,加废钢、兑铁水、出 京唐公司转炉铁水预处理前58炉冶炼实验进行研 钢等阶段的底吹强度为0.05~0.10Nm3·t-1· 究，分析影响脱磷炉脱磷效果的原因并提出解决方 min-1 案.通过该阶段实验初步形成了比较稳定的冶炼工 1.3辅原料 艺，但仍有许多参数没有达到预期目标，还需要进行 脱磷炉冶炼主要辅原料及用量为：石灰7~11t, 更深入的探索和研究 萤石0.6~1.5t,铁矿石5~8t. 1脱磷炉冶炼方案 2脱磷炉冶炼效果 1.1氧枪吹炼参数 从58炉次冶炼情况来看，工艺稳定后脱磷炉冶 脱磷炉枪位为2.2~2.7m,采用“低一高一低” 炼终点情况和渣成分如表1所示.终点平均磷的质 的枪位控制模式，供氧强度为1.1~1.5Nm3t1。 量分数为0.017%，碳的质量分数为3.690%，半钢 min-1. 包内平均温度(T)为1324℃. 表1脱磷炉冶炼终点情况和渣成分 Table 1 Ending condition in the dephosphorization converter 终点温度， 治炼终点元素及终渣成分的质量分数/% 终渣碱度， T/℃ [c] [P] (Si02) CaO) Mgo) (FeO) R 1324 3.690 0.017 20.07 40.97 6.42 17.96 2.05 3影响脱磷效果的原因分析 3.1铁水硅含量对脱磷效果的影响 F0) 铁水硅含量对脱磷效果的影响主要表现在两个 方面：一方面因脱磷炉治炼温度较低，吹炼时间偏 短，供氧强度较弱，使得化渣困难，硅含量高会导致 (P0 造渣量大，吹炼终点有很多未熔化的石灰，使得硅含 量高的炉次碱度平均在1.75左右，不能达到脱磷的 反应过和 最佳碱度，影响了脱磷效果：另一方面，渣中(P205) 作为吹炼过程中脱磷的主要产物，其含量的提高可 图1反应过程中渣中(FO)和(P,0)的变化4 Fig.1 Change of FeO and P2Os contents in slag in the reaction 以降低炉渣熔点，改善化渣效果，从而改善炉渣的脱 process4] 磷效果.图1为反应过程中渣中(FO)和(P,0,)的 变化情况.如图所示，在反应后期随渣中(P,05)含 0.7 量提高，炉渣熔点降低[6-，改善化渣效果 0.6 0.563 口铁水S 口半钢Px10 本阶段实验恰逢京唐公司高炉生产初期，铁水 0.5 硅含量波动较大，图2为9~11月份铁水硅含量及 0.4 0.33 0.313 半钢磷含量的变化情况.由图2中知，铁水硅含量 0.3 0.28 0.258 0.2 .17 的降低与脱磷炉的脱磷效果之间有一定的对应关 系，随着铁水硅含量的降低，半钢磷含量降低.在10 月份之后，随着京唐公司高炉生产的逐渐稳定，钢水 9月平均值 10月平均值11月平均值 中硅含量也趋于稳定，基本可以稳定在0.45%以 图2脱磷炉铁水硅含量及半钢磷含量的变化情况 下.硅含量较低减少了脱磷炉渣料的加入量，促进 Fig.2 Change of Si and P contents in hot metal in the dephosphori- 了化渣效果，保证了比较好的脱磷效果 zation converter 3.2终点温度的影响 温度对脱磷率的影响主要是由脱磷热力学条件 决定的，脱磷反应为放热反应，随温度的升高正向反北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 钢京唐公司采用铁水脱磷—少渣脱碳的转炉冶炼工 艺作为洁净钢生产平台，通过投产一年多的努力，已 逐渐摸索出比较合适的生产操作工艺． 本文对首钢 京唐公司转炉铁水预处理前 58 炉冶炼实验进行研 究，分析影响脱磷炉脱磷效果的原因并提出解决方 案． 通过该阶段实验初步形成了比较稳定的冶炼工 艺，但仍有许多参数没有达到预期目标，还需要进行 更深入的探索和研究． 1 脱磷炉冶炼方案 1. 1 氧枪吹炼参数 脱磷炉枪位为 2. 2 ～ 2. 7 m，采用“低―高―低” 的枪位控制模式，供氧强度为 1. 1 ～ 1. 5 Nm3 ·t － 1 · min － 1 ． 1. 2 底吹参数 脱磷炉冶炼全程底吹氩气，供氧阶段的底吹强 度为 0. 2 ～ 0. 3 Nm3 ·t － 1 ·min － 1 ，加废钢、兑铁水、出 钢等阶 段 的 底 吹 强 度 为 0. 05 ～ 0. 10 Nm3 ·t － 1 · min － 1 ． 1. 3 辅原料 脱磷炉冶炼主要辅原料及用量为: 石灰7 ～ 11 t， 萤石 0. 6 ～ 1. 5 t，铁矿石 5 ～ 8 t． 2 脱磷炉冶炼效果 从 58 炉次冶炼情况来看，工艺稳定后脱磷炉冶 炼终点情况和渣成分如表 1 所示． 终点平均磷的质 量分数为 0. 017% ，碳的质量分数为 3. 690% ，半钢 包内平均温度( T) 为 1 324 ℃ ． 表 1 脱磷炉冶炼终点情况和渣成分 Table 1 Ending condition in the dephosphorization converter 终点温度， T /℃ 冶炼终点元素及终渣成分的质量分数/% ［C］ ［P］ ( SiO2 ) ( CaO) ( MgO) ( FeO) 终渣碱度， R 1 324 3. 690 0. 017 20. 07 40. 97 6. 42 17. 96 2. 05 3 影响脱磷效果的原因分析 3. 1 铁水硅含量对脱磷效果的影响 铁水硅含量对脱磷效果的影响主要表现在两个 方面: 一方面因脱磷炉冶炼温度较低，吹炼时间偏 短，供氧强度较弱，使得化渣困难，硅含量高会导致 造渣量大，吹炼终点有很多未熔化的石灰，使得硅含 量高的炉次碱度平均在 1. 75 左右，不能达到脱磷的 最佳碱度，影响了脱磷效果; 另一方面，渣中( P2O5 ) 作为吹炼过程中脱磷的主要产物，其含量的提高可 以降低炉渣熔点，改善化渣效果，从而改善炉渣的脱 磷效果． 图 1 为反应过程中渣中( FeO) 和( P2O5 ) 的 变化情况． 如图所示，在反应后期随渣中( P2O5 ) 含 量提高，炉渣熔点降低［6--7］，改善化渣效果． 本阶段实验恰逢京唐公司高炉生产初期，铁水 硅含量波动较大，图 2 为 9 ～ 11 月份铁水硅含量及 半钢磷含量的变化情况． 由图 2 中知，铁水硅含量 的降低与脱磷炉的脱磷效果之间有一定的对应关 系，随着铁水硅含量的降低，半钢磷含量降低． 在 10 月份之后，随着京唐公司高炉生产的逐渐稳定，钢水 中硅含量也趋于稳定，基本可以稳定在 0. 45% 以 下． 硅含量较低减少了脱磷炉渣料的加入量，促进 了化渣效果，保证了比较好的脱磷效果． 3. 2 终点温度的影响 温度对脱磷率的影响主要是由脱磷热力学条件 图 1 反应过程中渣中( FeO) 和( P2O5 ) 的变化［4］ Fig． 1 Change of FeO and P2O5 contents in slag in the reaction process ［4］ 图 2 脱磷炉铁水硅含量及半钢磷含量的变化情况 Fig． 2 Change of Si and P contents in hot metal in the dephosphori￾zation converter 决定的，脱磷反应为放热反应，随温度的升高正向反 ·64·